2018_2019学年高中物理第八章气体课时3理想气体的状态方程课件新人教版.pptx

1、,第八章,气 体,目标定位,1.了解理想气体的模型，并知道实际气体看成理想气体的条件. 2.掌握理想气体状态方程，知道理想气体状态方程的推导过程. 3.能利用理想气体状态方程分析解决实际问题.,学案3理想气体的状态方程,知识探究,自我检测,一、理想气体,玻意耳定律、查理定律、盖吕萨克定律等气体实验定律都是在压强不太大(相对大气压强)、温度不太低(相对室温)的条件下总结出来的.那么当压强很大、温度很低时，气体还遵守该实验定律吗？ 答案在高压、低温状态下，气体状态发生改变时，将不会严格遵守气体实验定律了.因为在高压、低温状态下，气体的状态可能已接近或达到液态，故气体实验定律将不再适用.,问题设计,

2、知识探究,1.理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体. 2.理想气体是一种 模型，是对实际气体的科学抽象. 3.理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力，故无 ，一定质量的理想气体内能只与 有关.,理想化,分子势能,要点提炼,温度,4.实际气体，特别是那些不容易液化的气体，如氢气、氧气、氮气、氦气等，在压强 (不超过大气压强的几倍)、温度 (不低于零下几十摄氏度)时，才可以近似地视为理想气体.,不太大,不太低,二、理想气体的状态方程,如图1所示，一定质量的某种理想气体从状态A 到B经历了一个等温过程，又从状态B到C经历 了一个等容过程，请推导状态A的三个参量pA、 VA、

3、TA和状态C的三个参量pC、VC、TC之间的关系.,问题设计,图1,答案从AB为等温变化过程，根据玻意耳定律可得pAVApBVB ,由题意可知：TATB ,VBVC ,p1V1p2V2,要点提炼,3.应用理想气体状态方程解题的一般思路 (1)确定研究对象，即一定质量的理想气体 (2)确定气体的初、末状态参量p1、V1、T1和p2、V2、T2，并注意单位的统一. (3)由状态方程列式求解. (4)讨论结果的合理性.,典例精析,一、理想气体状态方程的基本应用,例1如图2所示，粗细均匀一端封闭一端开口 的U形玻璃管，当t131 ，大气压强p076 cm Hg时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气 柱

4、长L18 cm，则当温度t2是多少时，左管气柱L2 为9 cm?,图2,解析初状态：p1p076 cmHg， V1L1S8 cmS，T1304 K； 末状态：p2p02 cmHg78 cmHg， V2L2S9 cmS，T2？,解得：T2351 K，则t2(351273) 78 . 答案78 ,例2如图3所示，一气缸竖直放置，横截面积S50 cm2，质量m10 kg的活塞将一定质量的气体封闭在缸 内，气体柱长h015 cm，活塞用销子销住，缸 内气体的压强p12.4105 Pa，温度177 .现拔 去活塞销K(不漏气)，不计活塞与气缸壁的摩擦. 当活塞速度达到最大时，缸内气体的温度为57 ，外界

5、大气压为p01.0105 Pa.g10 m/s2，求此时气体柱的长度h.,图3,解析当活塞速度达到最大时，气体受力平衡,解得：h22 cm.,答案22 cm,二、理想气体状态方程的综合应用,例3如图4甲所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积为S2103m2、质量为m4 kg、厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分理想气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24 cm，在活塞的右侧12 cm处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为300 K，大气压强p01.0105 Pa.现将气缸竖直放置，如图乙所示，取g10 m/s2.求：,图4,(1)活塞与气缸底部之间的距离；,答案20 c

6、m,(2)加热到675 K时封闭气体的压强.,解析假设活塞能到达卡环处，则 T3675 K，V336 cmS,得p31.5105 Pap21.2105 Pa 所以活塞到达卡环处，气体压强为1.5105 Pa.,答案1.5105 Pa,自我检测,1,2,3,1,2,3,答案D,2.(理想气体状态方程的基本应用)钢筒内装有3 kg气体，温度是23 ，压强为4 atm，如果用掉1 kg后温度升高到27 ，求筒内气体压强.,1,2,3,解析将筒内气体看做理想气体，以2 kg气体为研究对象，设钢筒的容积为V，,初状态：p14 atm，V12V/3，T1250 K，,末状态：V2V，T2300 K，,1,2,3,3.(理想气体状态方程的综合应用)如图5所示，竖直放置在水平面上的气缸，其缸体质量M10 kg，活塞质量m5 kg，横截面积S2103 m2，活塞上部的气缸里封闭一部分理想气体，下部有气孔a与外界相通，大气压强p01.0105 Pa，活塞的下端与劲度系数k2103 N/m的弹簧相连.当气缸内气体温度为127 时，弹簧的弹力恰好为零，此时缸内气柱长为L20 cm.求当缸内气体温度升高到多少时，气缸对地面的压力为零.(g取10 m/s2，活塞不漏气且与气缸壁无摩擦),1,2,3,图5,1,2,3,解析缸内气体初状态：V1LS20S